[PDF] Wasserstoff- Tankstellen Publikationen sowie technische Daten und

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Wasserstoff- Tankstellen

Ein Leitfaden f¸r Anwender und Entscheider

www.H2BZ-Hessen.de

Hessisches Ministerium f¸r Umwelt, Energie,

Landwirtschaft und Verbraucherschutzwww.energieland.hessen.de Mit dieser Brosch¸re mˆchten wir Ihnen allgemein verst‰ndliche und praxisorientierte Informationen zum Thema Wasserstoff-Infrastruktur an die Hand geben.

Neben einer allgemeinen Einf¸hrung in das

Themenfeld Wasserstoff- und Brennstoffzellen-

(H2BZ 1 )Technologie, beleuchtet die Brosch¸re die Mobilit‰t der Zukunft, in der Wasserstoff und

Brennstoffzellen als feste Bestandteile einer

zuk¸nftigen Elektromobilit‰t gesehen werden. Vertiefende Informationen ¸ber den Energie tr‰ger

Wasserstoff, die Planung und den Aufbau von

Wasserstoff-Tankstellen sowie wirtschaftliche

Aspekte und Fˆrdermˆglichkeiten bilden den

Kern der Brosch¸re. Einen 'berblick ¸ber die

H2BZ-Aktivit‰ten in Hessen, Informationen zu

relevanten Akteuren und weiterf¸hrenden

Publikationen sowie technische Daten und die

h‰ufigsten Fragen im Zusammenhang mit der

H2BZ-Technologie runden die Brosch¸re ab.

1Aus Gründen der Vereinfachung haben sich die Autoren

für die Abkürzung "H2BZ" für "Wasserstoff und Brennstoffzelle" entschieden. Im Gegensatz dazu wird jedoch in H 2 die 2 tiefgestellt geschrieben, wenn es für Wasserstoff steht. 1

INHALT

GRUSSWORTáááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá 2

WASSERSTOFF UND BRENNSTOFFZELLEN 5

SCHL'SSELTECHNOLOGIE F'R DIE ZUKUNFT

1.1 Die globale Energiedebatte ááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá 5

1.2 Wasserstoff und Brennstoffzellen ááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá 7

PERSPEKTIVEN F'R DIE MOBILEN H2BZ-ANWENDUNGEN 10

INFRASTRUKTUR 1: 14

VO

N DER H

2 -ERZEUGUNG BIS ZUR BEREITSTELLUNG AN DER TANKSTELLE

3.1 Erzeugung ááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá14

3.2 Speicherung ááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá16

3.3 Distribution ááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá18

3.4 Sicherheit áááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá19

INFRASTRUKTUR 2: WASSERSTOFF-TANKSTELLEN 20

4.2 Mobile H

2

-Tankstellen áááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá23

4.3 Spezielle Tankstellen áááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá25

4.4 Normen und Vorschriften áááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá26

4.5 Planung und Auslegung einer H

2

-Tankstelle ááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá27

WIRTSCHAFTLICHKEIT DER H2BZ-TECHNOLOGIE 29

5.1 H

2

-Kostenstrukturen ááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá29

2

-Tankstellen ááááááááááááááááááááááááááááá30

WEITERF'HRENDE INFORMATIONEN 33

6.1 Kontaktadressen und Ansprechpartner in Hessen ááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá33

6.2 Kontaktadressen und Ansprechpartner bundesweit áááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá34

AN HESSEN F'HRT AUCH IN SACHEN H2BZ-TECHNOLOGIE KEIN WEG VORBEI 35

ANHANG 36

8.2 Datenblatt und Umrechnungstabellenááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááááá38

1 2 3 4 5 6 7 8 2

Sehr geehrte H2BZ-Interessierte,

Sie halten eine weitere hessische Broschüre über die Wasserstoff- und Brennstoff- zellen (H2BZ)-Technologie in der Hand. Die von uns als Leitfaden konzipierte Bro- Innovationen aus Hessen helfen bei der Erreichung der Klimaziele Für das Land Hessen gewinnt die H2BZ-Technologie zunehmend an Bedeutung, liegen in der steigenden Nachfrage nach Energie bei gleichzeitig begrenzten fossilen Energiequellen sowie in der internationalen Klimapolitik, die eine deutliche 2 , vorsieht. Im Rahmen des Hessischen Energiegipfels im Jahr 2011 wurden die Weichen für die zukünftige Energieversorgung des Landes gestellt. Die Hessische Landesregierung hat zusam- der Industrie Ma§nahmen beraten und definiert, damit die Energiewende in Hes- sen gelingen kann. Wichtigstes Ziel dabei ist es, bis zum Jahr

2050 den Endenergie-

Energien zu decken,

struktur auszubauen. Die Unterstützung der Markteinführung der H2BZ-Technologie ist aber nicht nur aus energie- und umweltpolitischer Sicht wichtig, sondern wird auch die hessische (Kern-) Kompetenzen in diesem Technologie- und Innovationsfeld weiter auszu- Ausbau erneuerbarer Energien und Energieversorgungsstrukturen Fossile Energien werden weniger und damit kostbarer. Ihr Einsatz wird sich Energien voranschreiten, denn sie stehen auf der Erde in nahezu unendlichen Mengen zur Verfügung. Die erneuerbaren Energien bieten eine vielversprechende weiter zu belasten. Damit dies gelingen kann, müssen die bestehenden Energie - versorgungsstrukturen ausgebaut werden, denn die erneuerbaren Energien liefern den Strom nicht speicher geschaffen werden, damit sowohl die privaten als auch die industriellen

Lucia Puttrich

Hessische Ministerin für Umwelt, Energie,

Landwirtschaft und Verbraucherschutz

3

Wasserstoff -Energietr‰ger der Zukunft

Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt und anders als Strom auch langfristig gespeichert werden kann, bietet die gewünschten Voraussetzun- gen, zum Schlüsselfaktor für die Energieversorgung der Zukunft zu werden. Seit J ahrzehnten wird er in gro§en Mengen hergestellt und findet für die Herstellung unterschiedlicher Produkte wie beispielsweise in der Chemie-, Halbleiter- und Lebensmittelindustrie Verwendung. Zukünftig kann er darüber hinaus als Kraftstoff i §en Herausforderung, klimafreundlicher zu werden. In Deutschland ist der Verkehr für fast 20 Prozent des CO 2 ist, dass der Strom und der Wasserstoff für den Betrieb der Fahrzeuge aus regene- rativen Energiequellen hergestellt werden. Im Verkehrssektor wird mit Wasserstoff ein neuer Treibstoff eingeführt, der bei Verwendung mit Brennstoffzellen-Technologie lokal keinerlei Schadstoffe produziert. Wasserstoff-Infrastruktur -Unabdingbare Voraussetzung f¸r BZ-Fahrzeuge Mit dem Anstieg der Elektrofahrzeugzahlen im Verkehr wird auch der Ausbau der entsprechenden Tankstellen-Infrastruktur einhergehen. Das Henne-Ei-Problem bezüglich Fahrzeuge und Infrastruktur kann nur durch ein gemeinsames Engage- aufzugreifen sowie sich frühzeitig für den Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur zu Broschüre aufzeigen, wie sich Ihr Interesse mit dem anderer Akteure bündeln und der Anwendung heraus aufzuzeigen, welche Überlegungen angestellt und was kon- kret in die Wege geleitet werden muss, um eine Wasserstoff-Tankstelle installieren Informationsbaustein zur weiteren, intensiven Auseinandersetzung mit der H2BZ-

Technologie zur Verfügung.

Ich freue mich, wenn beim Lesen der Broschüre fruchtbare Ideen entstehen und Sie sich mit uns weiter in das Thema Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie ein- bringen. Ihre H 2 -Infrastruktur

Tankstelle

Windpark-Anlage

Solar-AnlageCO

2 armes Kraftwerk

Biogas-Anlage

Wohnh‰user

Kraft-W‰rme-Erzeugung

durch Brennstoffzellen-Anlagen

Industrie/Gewerbe

Kraft-W‰rme-Erzeugung

durch Brennstoffzellenanlagen, H 2 -betriebene Flurfˆrderger‰te H 2 -Infrastruktur

Herstellung, Speicherung,

Verteilung

Wasserstoff-Erzeugung durch

Elektrolyse oder Reformierung

Transformator

Brennstoffzellenanlage

Stromtankstelle

Erdw‰rme

W asserkraft und M eeresenergie B iomasse W indenergiej‰hrlicher

Weltenergie-

bedarf

Sonnenenergie

5 Der weltweit steigende Energiebedarf bei gleichzei- tiger Verknappung der fossilen Energien sowie die

Folgen des Klimawandels haben in den vergange-

n en Jahren zu einem kontinuierlichen Umdenken im Umgang mit Energie geführt. Die gro§en Industrie- nationen sind immer mehr darum bemüht, fossile

Wind, Wasser, Sonnenenergie, Geothermie und Bio-

masse auszubauen. Insgesamt haben die heute vor- handenen Energietechnologien zur Nutzung der

Weltenergiebedarf fast sechsfach zu decken

2

Diese Entwicklung, der auch in Hessen Rechnung

getragen wird, verfolgt drei gro§e Ziele: Zum einen soll der weltweite CO 2 -Aussto§, der als eine der Hauptursachen für den Klimawandel angesehen wird, nachhaltig verringert werden. Zum anderen von Energieimporten wie Öl und Gas an. Schlie§lich langfristig dramatisch steigenden Preisen für sich ken und auch in Zukunft Wirtschaftswachstum und

Wohlstand zu sichern.

Der Einsatz von Technologien zur Effizienzsteigerung und erneuerbarer Energien nimmt dabei einen hohen Stellenwert, auch innerhalb der Nachhaltig- keitsstrategie 3 der hessischen Landesregierung, ein.Brennstoffzellen als Energiewandler für die Strom- b ieten ideale Voraussetzungen, die Energiefragen der Zukunft nachhaltig zu beeinflussen. Es herrscht weitgehend Einigkeit darüber, dass die Einführung einer auf Wasserstoff- und Brennstoffzel- len-basierten Energiezukunft vor allem dann gelin- gen kann, wenn sie von einer breiten Mehrheit gewollt und akzeptiert wird. Wirtschaft, Forschung und Politik sind global vernetzt und engagieren sich gemeinsam, den Weg für die breite Markteinführung der Technologie vorzubereiten. Wichtig ist insbeson- dere, die zukünftigen Nutzer und die Öffentlichkeit über Chancen der Technologie zu informieren, damit sie die neuen Produkte akzeptieren und die

WASSERSTOFFUNDBRENNSTOFFZELLEN

SCHL'SSELTECHNOLOGIE F'R DIE ZUKUNFT

2siehe Website

www.fvee.de des

Forschungsverbunds

Erneuerbare Energien

3siehe Website

www.hessen- nachhaltig.de 1

1.1 DIE GLOBALE ENERGIEDEBATTE

Potenziale erneuerbarer Energien

und Weltenergiebedarf (pro Jahr)

Quelle: ForschungsVerbund Sonnenenergie

Erneuerbare Energien

in Deutschland/Hessen Die erneuerbaren Energien sollen zukünftig einen gro§en Beitrag zur Energieversorgung in Deutsch- land leisten. Der Anteil der erneuerbaren Ener- gien am Endenergieverbrauch (ohne Verkehr)

Nutzung und Entwicklung erneuerbarer Energien.

Eine entscheidende staatliche Ma§nahme dafür war die Einführung des Erneuerbare-Energie-

Gesetzes (EEG) und des CO

2 -Zertifikatehandels. 6

Begriffserl‰uterungen

aFossile Energiewird aus in der Erdkruste

über Millionen von Jahren aus Abbauprodukten

von abgestorbenen Pflanzen und Tieren ent- s es, die in vergangenen Zeiten gespeicherte (Sonnen-) Energie heute in hochkonzentrierter, materialisierter Form zu verwerten. aRegenerative/erneuerbare Energiensind

Energien aus Quellen, die sich kurzfristig von

selbst erneuern oder deren Nutzung nicht zur haltig zur Verfügung stehende Energieressour- cen, zu denen insbesondere Wasserkraft, Wind- und die durch Gezeiten erzeugte Energie falls zu den erneuerbaren Energiequellen. aKernenergiewird in der Regel weder als fossile noch erneuerbare Energie bezeichnet, sondern steht für sich. aPrim‰renergieist die aus noch nicht weiterbear- beiteten Energiequellen stammende Energie. B (Sonne, Wasser, Wind, Geothermie, Biomasse) reitung Sekund‰renergie(man nennt sie auch

Nutz- oder Endenergie).

aNutzenergie: Die Form der Energie, die der

Anwender letztendlich verwendet, wird als

auch Nutzenergie sein). Zwei Beispiele: (Nutzenergie).

19405.00010.00015.000

Gesamte Prim‰renergieversorgung [Mtoe]

Regenerative Energien

20.000

heute

ErdˆlSolarthermische

Kraftwerke (SOT)

Solarthermische

KollektorenPhotovoltaik

Windkraft

WasserkraftGeothermie

Biomasse

90%
8%8% 2% 76%
15% 8% 17% sche 19% 64%
50%

Brennstoff

31%
Strom 19%

W‰rme/

Brennstoff

ErdgasKohleUran

Regenerativer StromRegenerative W‰rme/BrennstoffFossile/nukleare Brennstoffe

Kraftstoffbasiertes Energiesystem

Kraftstoff zu Strom

(niedriger Wirkungsgrad)

Strombasiertes Energiesystem

Strom zu Kraftstoff

(niedriger Wirkungsgrad)

20302050

1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100

2%

Fˆrdermaximum

fossil/nuklear etwa 2015 m 'bergangs- p hase

© vege - Fotolia.com© visdia - Fotolia.com© Agentur für Erneuerbare Energien© Agentur für Erneuerbare Energien

7

Wasserstoff- und Brennstoffzellensysteme sind

Schlüsseltechnologien für die Energieversorgung M schon heute zu den weltweit führenden Unterneh- men bei der Entwicklung und Vermarktung dieser u mweltfreundlichen und effizienten Technologien.Mit Hilfe der H2BZ-Technologie kann Energie grund- zur Verfügung gestellt werden. Sie kann darüber h inaus einen wesentlichen Beitrag zum Klimaschutz leisten, sofern sie auf Basis erneuerbarer Energien r oder als Antrieb in Fahrzeugen erfolgt. Vorausset- zung für die Markteinführung ist, dass aus der H2BZ-

Verfahren etabliert werden.

Hessisches Ministerium für Umwelt, Energie,

L andwirtschaft und Verbraucherschutz w ww.H2BZ-Hessen.de

Kompetenzatlas

W assersto? und Brennsto?zellen H essen

1.2 WASSERSTOFF UND BRENNSTOFFZELLEN

4Eine Einführung in die

H2BZ-Technologie bie-

tet die hessische Bro- schüre Wasserstoff und

Brennstoffzellen. Wei-

terführende Publikatio- nen zum Thema sind im Anhang aufgelistet.

5Man unterscheidet

heute sieben Brenn- stoffzellen-Typen:

Alkalische BZ (AFC),

Nieder- und Hochtem-

peratur-Polymer-Elek- trolyt-BZ (LT-PEMFC/

HT-PEMFC), Direkt -

methanol-BZ (DMFC),

Phosphorsaure BZ

(PAFC), Schmelzkarbo- nat-BZ (MCFC) undquotesdbs_dbs25.pdfusesText_31

[PDF] bereichen geltende

[PDF] Bereichsbezogene Sozialstudie

[PDF] BEREICHSLEITER TECHNIK (M/W)

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[PDF] Bérénice - biblio

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